微型机械加工技术发展现状及趋势分析

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机械工艺技术的发展趋势和前景展望

机械工艺技术的发展趋势和前景展望

机械工艺技术的发展趋势和前景展望在当今科技飞速发展的时代,机械工艺技术作为制造业的核心支撑,正经历着深刻的变革和创新。

它不仅影响着产品的质量、性能和成本,还决定着企业的竞争力和行业的发展方向。

本文将探讨机械工艺技术的发展趋势,并对其前景进行展望。

一、机械工艺技术的发展现状过去几十年,机械工艺技术取得了显著的进步。

从传统的车、铣、刨、磨等加工工艺,到数控加工技术的广泛应用,生产效率和加工精度得到了大幅提升。

同时,材料科学的发展也为机械工艺技术提供了更多的选择,高强度、耐高温、耐腐蚀等新型材料不断涌现,满足了不同领域的需求。

然而,随着市场需求的不断变化和科技的持续进步,当前的机械工艺技术仍面临着一些挑战。

例如,在追求高精度和复杂形状的加工时,现有工艺仍存在一定的局限性;在绿色制造和可持续发展方面,还需要进一步降低能源消耗和环境污染;此外,智能化和自动化水平仍有待提高,以应对日益增长的个性化定制需求。

二、机械工艺技术的发展趋势1、数字化制造数字化制造是机械工艺技术发展的重要趋势之一。

通过计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程(CAE)等技术的集成,实现了产品设计、工艺规划、生产制造的数字化协同。

数字化制造不仅提高了生产效率和精度,还能够在产品开发阶段就对其性能进行预测和优化,减少了研发周期和成本。

2、增材制造增材制造技术,又称 3D 打印,是近年来发展迅速的一种新型制造技术。

与传统的减材制造不同,增材制造是通过逐层堆积材料的方式来构建物体。

它能够实现复杂形状的快速制造,为个性化定制和创新设计提供了极大的便利。

此外,增材制造还可以减少材料浪费,降低生产成本。

3、智能制造智能制造是将人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术与机械工艺技术深度融合的产物。

通过智能传感器对生产过程中的数据进行实时采集和分析,实现设备的自诊断、自调整和自适应控制,从而提高生产效率、产品质量和设备利用率。

机械加工市场现状及发展前景

机械加工市场现状及发展前景

机械加工市场现状及发展前景一、机械加工市场现状1.需求持续增长随着各行各业对设备更新换代的需求增加,机械加工市场的需求持续增长。

尤其是在汽车、航空航天、电子等高端制造业,对精密、高质量机械加工产品的需求更加旺盛。

2.技术水平提升随着科技进步和机器智能化的发展,机械加工技术水平不断提高。

高速、高精度、高效率的机械加工设备和工艺的应用,有效提高了机械加工的质量和效率。

3.市场竞争激烈机械加工行业竞争激烈,市场上出现了大量的机械加工企业,形成了供需关系不平衡的局面。

一些小型机械加工企业由于设备水平和技术力量的不足,难以与大型企业竞争,导致市场份额集中度较高。

4.行业发展不平衡二、机械加工市场发展前景1.高端产品需求增加随着国内经济的发展,对高端产品的需求增加。

高性能、高可靠性机械加工产品在航天航空、军工装备、新能源等领域需求增加,这将为机械加工市场的发展提供更广阔的空间。

2.技术创新推动市场发展技术创新是机械加工市场发展的关键。

随着数字化、智能化技术的不断进步,机械加工设备将更加高效、智能化。

如机器人加工、激光切割等技术的应用将大大提高机械加工的质量和效率。

3.制造业升级助推市场发展国内制造业正处于由低端向高端迈进的过程,这将带动机械加工市场的发展。

对于高精度、高质量机械加工产品的需求将持续增加。

同时,加工业的技术水平和管理水平的提高也将推动机械加工市场的发展。

4.区域发展不平衡问题亟待解决区域发展不平衡是机械加工市场发展的一大挑战。

中西部地区和农村地区的机械加工市场仍然较为薄弱,政府在产业政策和资金支持上亟待加大力度,以促进机械加工市场的平衡发展。

总之,机械加工市场在需求增长、技术水平提升、市场竞争激烈、行业发展不平衡等方面存在一定的现状。

然而,随着高端产品需求增加、技术创新的推动、制造业升级的助推和区域发展不平衡问题的解决,机械加工市场的发展前景依然非常广阔。

机械加工中的行业动态和趋势

机械加工中的行业动态和趋势

机械加工中的行业动态和趋势机械加工是一种通过机械设备来切削、切割、铣削、打孔等加工金属、塑料等材料的过程。

它是制造业的基础,广泛应用于汽车制造、航空航天、电子集成等领域。

随着科技的发展和全球市场的变化,机械加工行业也在不断发展变化。

一、国内外机械加工行业发展趋势比较国内机械加工行业发展迅速,目前已成为世界主要的机械加工国家之一。

与此同时,国外机械加工行业也不断发展创新,加速科技转型。

1.技术方面机械加工技术一直是制造业技术创新的重要支撑。

在国内,目前机械加工技术仍然停留在传统加工模式,智能化程度相对较低。

国外机械加工技术在NC加工、先进材料加工、高效加工等领域有所突破,推陈出新。

2.企业管理方面在企业管理方面,国内机械加工企业的管理模式相对落后,管理观念不合理,局限性很大。

而国外机械加工企业注重技术研发,积极开展技术转移,并拥有科学的管理方法和先进的管理体系。

3.品牌发展国内机械加工企业品牌建设较为薄弱,面临着行业内竞争加剧和大企业反击的压力。

国外机械加工企业拥有知名品牌,并在营销渠道上占据优势。

二、国内机械加工行业现状1.需求稳定机械加工行业对于市场需求的依赖性较为稳定,但行业整体增速较慢。

受宏观经济增长放缓、产业结构调整等因素影响,行业增速整体放缓,处于微增长状态。

2.人工成本上升随着人工成本的上升,机械加工行业的成本也在不断提高,加大了企业的负担。

对于劳动密集型行业来说,人工成本是影响投资、银行贷款、开展高技术等的主要因素。

3.国内机械加工行业结构调整近年来,国内机械加工行业越来越重视技术研发和设备更新换代,促进企业内部结构调整,创新业务模式,加强产品研发能力,提高产品质量和服务水平,赢得了更多的市场份额。

三、机械加工行业未来趋势1.高精度加工市场的潜力高精度加工技术在现代制造业中起着重要的作用,然而目前国内高精度加工市场被国外企业占据。

国内高精度加工市场潜力巨大,未来机械加工行业的发展也将更加注重高精度加工技术。

机械加工行业发展现状及未来发展趋势

机械加工行业发展现状及未来发展趋势

机械加工行业发展现状及未来发展趋

一、现状概述
机械加工行业作为传统制造业的重要组成部分,在当前工业领域中仍然占据着重要的地位。

随着科技的不断发展,机械加工技术也得到了持续的更新与进步,从而使得行业得以稳步发展。

目前,我国机械加工行业已经成为全球最大的生产大国之一,不仅满足了国内市场需求,同时也逐步打开了国际市场,与世界各地的用户进行深度合作。

然而,尽管当前行业发展形势较好,但在新科技不断涌现和国际环境复杂多变的大背景下,仍然面临诸多挑战和问题。

二、未来发展趋势
1.智能化转型
随着工业4.0的兴起和人工智能技术的成熟,智能化转型已经成为机械加工行业未来发展的必然趋势。

通过引入先进的工业机器人、自动化生产线以及智能化管理系统,可以实现生产过程的自动化、智能化,提高生产效率、降低成本,并且可以满足个性化定制的需求。

未来,机械加工行业将进一步加速向智能化转型的步伐,提高企业核心竞争力。

2.数字化转型
数字化转型是机械加工行业发展的另一大趋势。

通过引入数字化技术,可以实现产品设计、工艺规划、生产制造等
环节的无缝对接,提高生产过程的协同性和效率。

同时,数字化技术还可以帮助企业更好地进行数据分析与预测,为企业的决策提供有力支持。

未来,数字化转型将成为机械加工行业发展的关键因素之一。

3.绿色发展
随着环保意识的日益增强,绿色发展已经成为各行各业关注的焦点。

机械加工行业作为高耗能、高排放的行业之一,更应该注重环保问题。

未来,机械加工行业将更加注重节能减排、资源循环利用等方面的问题,采取有效措施降低能耗和减少污染物排放,推动行业实现可持续发展。

微型机械加工技术的研究与应用

微型机械加工技术的研究与应用

微型机械加工技术的研究与应用随着科技不断发展,机械加工技术也在不断进步,特别是微型机械加工技术,其研究和应用领域越来越广泛,成果也越来越丰硕。

本文将介绍微型机械加工技术的基本原理、应用领域和未来发展趋势。

一、微型机械加工技术的基本原理微型机械加工技术是指对微米、纳米级别的微小物体进行加工的技术。

其基本原理是采用高精度的加工设备和高分子材料或硅基材料,利用微细电子线路上集成的微加工设备对微小物体进行制造、加工和组装。

与传统的机械加工技术相比,微型机械加工技术具有高效、高精度、高度集成、高速度等优点。

二、微型机械加工技术的应用领域1.微型机械精密器件制造微型机械精密器件制造是微型机械加工技术应用最广泛的领域之一,其应用范围包括:精密机构、微型传感器、微型液压元件、微型电子元器件等。

此领域的典型应用例如:微型机械卡尺、微型压力传感器、微型加热器、微喷雾器等。

2.微型机器人制造微型机器人制造是微型机械加工技术应用领域之一,其制造原理是采用微型机械加工技术和医学技术,将机器人调整到扫描器或显微镜下,并将其前端与一个推动器相连,然后在微小的物体上进行操作。

此领域的典型应用例如:医用微型机器人、通信微型机器人等。

3.光学元件制造光学元件制造是微型机械加工技术应用领域之一,其主要方式是利用激光微加工技术对微型光学元件进行制作。

光学元件包括激光腔、波导器、微透镜、衍射光栅等,这些元件是通讯光学、高速光电信等领域中不可或缺的组成部分。

4.微型加工制造微型加工制造是微型机械加工技术应用领域之一,其主要目标是将微小物体加工成功能性部件。

微型加工制造是通讯、电子、自动化、精密仪器、汽车等领域的重要制造工艺,尤其是在高精度、微小产品制造领域中得到广泛应用。

此领域的典型应用例如:微型芯片加工、微型孔加工等。

三、微型机械加工技术的未来发展趋势1.高精度微加工技术高精度微加工技术是未来微型机械加工的重要发展方向,为了使高精度微加工得以实现,需要采用更精细的加工设备、更高度的自动化控制技术。

机械加工行业的现状和趋势

机械加工行业的现状和趋势

机械加工行业的现状和趋势第一章现状机械加工行业是制造业的一部分,在现代工业中发挥着重要作用,是推动国民经济发展的重要领域。

随着制造业技术的不断发展和市场需求的不断增加,机械加工行业也在逐渐变得竞争激烈。

在目前的市场环境中,机械加工行业的现状主要表现在以下几个方面:1. 生产成本不断上升随着社会经济的不断发展,原材料价格、劳动力成本等生产成本逐年上升。

这使得在市场竞争中,一些中小型机械加工企业难以承受和竞争。

大型机械加工企业通过规模效益和技术创新等手段,更好地控制生产成本。

2. 技术水平提高机械加工行业技术水平以及生产工艺不断提高,许多传统产品制造难度不断降低,部分工序得以自动化生产,大大提高了生产效率和产品质量,降低了生产成本。

然而也应该不断的提升企业技术研发水平,创新未来的发展。

3. 行业发展态势良好自2016年之后,中国机械工业总体增速呈回升趋势,其中数控机床等机械设备行业增长最快。

行业发展态势良好,公司开拓市场迅速,新增用户逐年增长。

第二章趋势基于现状,机械加工行业的发展趋势将会有所改变,未来的机械加工行业发展趋势主要有以下几个方面:1. 转型升级随着国家制造2025等一系列政策的出台,机械加工行业将不断推进向智能化、自动化转型升级。

特别是在5G、人工智能等技术的应用推广下,机械加工行业的生产将会更加智能、高效,实现数字化管理。

2. 环保节能环保节能将成为未来机械加工行业发展的重要方向。

在机械设备制造方面,研发具有节能环保特性的智能化设备将会得到更多的发展和应用。

同时,在机械加工行业中,环保节能的检测和监管会更加强调,而这也将影响到机械加工企业的发展。

3. 产业集群化发展未来在机械加工行业中,将出现更多的集群化发展。

由于机械制造是一个综合性的行业,需要包括原材料加工,部件制造,配套及售后维护等一系列过程。

业内企业之间加强合作,建立产业集群有利于加强核心技术研发,提高生产效率,达到产业升级的目的。

我国机械加工行业发展现状及发展前景

我国机械加工行业发展现状及发展前景

我国机械加工行业发展现状及发展前景摘要:我国机械加工行业是机械制造业的重要组成部分,给予机械制造业以至关重要的零部件支持,在工业体系中占据着重要的地位。

机械加工行业作为我国经济的支柱产业,也是我国经济社会发展的重要支撑。

关于机械加工行业的前景,不少人都比较关心,而要关心前景的同时,我们先来分析下机械加工行业现状如何。

本文分析了我国机械加工行业的发展现状、未来发展前景及发展对策。

关键词:机械加工行业;发展现状;发展对策;发展前景引言一、我国机械加工行业发展现状目前,我们提到的机械加工行业是指通过机器设备对工件进行加工生产的行业。

在我国,机械加工行业是经济社会发展的重要支撑,是城市就业的主要载体,也是国际竞争力的集中表现。

随着制造业的不断发展,机械加工行业也在不断发展和完善,现状还是比较乐观。

当今,机械加工行业的全球格局已经并正在发生重大变化,欧洲、亚洲和美国三分天下的局势已经形成,世界经济重心开始向亚洲转移。

同时,随着全球零配件低成本外包采购需求增强,世界制造加工业中心又逐渐向中国转移。

大量的资本和先进技术涌入国内,使我国的机械加工行业得以迅速的发展,形成了以珠三角、长三角为代表的中小机械加工企业集群。

所有这些又给我们带来了难得的机遇。

面对激烈的国际市场竞争,我国机械加工行业又面临着严峻的挑战。

我们在技术上落后,资金不足,资源不足,管理体系存在许多需要改进和完善的问题,给我们带来了追赶世界先进水平的巨大困难。

与此同时,在国内机械加工行业还存在着这样的弊端:机加工厂家众多,但大多规模小;没有合理的管理方式;信息渠道匮乏,订单基本是以关系获取;盈利模式单一,大多依靠于一两家大客户,为其进行配套加工。

从目前的表现来看,我国机械加工行业面临着机遇与挑战并存的局面,机械加工行业的发展与制造业强国相比仍存在较大差距。

与此同时,许多关键的零部件我国机械加工行业还不能自己生产制造,完全依赖进口,这很大程度上限制了我国机械制造业的发展。

现代机械加工技术的发展与趋势

现代机械加工技术的发展与趋势

现代机械加工技术的发展与趋势在当今科技飞速发展的时代,现代机械加工技术作为制造业的核心支撑,正经历着深刻的变革和不断的创新。

它不仅关乎着产品的质量和生产效率,更对整个工业领域的进步和经济的发展起着至关重要的作用。

回顾过去,传统的机械加工技术主要依靠人工操作机床,加工精度和效率都相对较低。

然而,随着科学技术的不断进步,尤其是计算机技术、自动化技术和新材料的应用,现代机械加工技术已经取得了令人瞩目的成就。

数控技术的广泛应用是现代机械加工技术发展的一个重要里程碑。

数控机床通过预先编写的程序控制加工过程,能够实现高精度、复杂形状的零件加工。

相比传统机床,数控机床具有更高的加工精度和稳定性,大大提高了产品的质量和一致性。

而且,数控技术还可以实现多轴联动加工,使得原本难以加工的复杂曲面零件变得容易实现,为航空航天、汽车制造等领域的发展提供了有力的技术支持。

激光加工技术是另一项具有重要意义的现代机械加工技术。

激光具有高能量密度、高方向性和高相干性等特点,能够实现高精度的切割、焊接、打孔和表面处理等工艺。

在电子、医疗、珠宝等行业,激光加工技术已经得到了广泛的应用。

例如,在电子行业中,激光可以用于精细的线路板切割和芯片制造;在医疗领域,激光可以用于微创手术和医疗器械的加工。

电火花加工技术在模具制造等领域发挥着重要作用。

它利用电极之间的脉冲放电产生的高温,蚀除金属材料,从而实现对复杂形状和高硬度材料的加工。

电火花加工技术不受材料硬度的限制,对于加工那些难以用传统切削方法加工的材料,如硬质合金、钛合金等,具有独特的优势。

增材制造技术,也就是常说的 3D 打印技术,是近年来机械加工领域的一颗新星。

它通过逐层堆积材料的方式来构建物体,能够实现复杂形状零件的快速制造,并且可以大大减少材料的浪费。

3D 打印技术在航空航天、医疗、汽车等领域的应用不断拓展。

比如,在航空航天领域,3D 打印可以用于制造轻量化的结构件;在医疗领域,3D 打印可以定制个性化的医疗器械和假体。

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微型机械加工技术发展现状及趋势分析一、概念微型机械加工或称微型机电系统或微型系统是只可以批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、甚至外围接口、通讯电路和电源等于一体的微型器件或系统。

其主要特点有:体积小(特征尺寸范围为:1μm-10mm)、重量轻、耗能低、性能稳定;有利于大批量生产,降低生产成本;惯性小、谐振频率高、响应时间短;集约高技术成果,附加值高。

微型机械的目的不仅仅在于缩小尺寸和体积,其目标更在于通过微型化、集成化、来搜索新原理、新功能的元件和系统,开辟一个新技术领域,形成批量化产业。

微型机械加工技术是指制作为机械装置的微细加工技术。

微细加工的出现和发展早是与大规模集成电路密切相关的,集成电路要求在微小面积的半导体上能容纳更多的电子元件,以形成功能复杂而完善的电路。

电路微细图案中的最小线条宽度是提高集成电路集成度的关键技术标志,微细加工对微电子工业而言就是一种加工尺度从微米到纳米量级的制造微小尺寸元器件或薄模图形的先进制造技术。

目前微型加工技术主要有基于从半导体集成电路微细加工工艺中发展起来的硅平面加工和体加工工艺,上世纪八十年代中期以后在LIGA加工(微型铸模电镀工艺)、准LIGA加工,超微细加工、微细电火花加工(EDM)、等离子束加工、电子束加工、快速原型制造(RPM)以及键合技术等微细加工工艺方面取得相当大的进展。

微型机械系统可以完成大型机电系统所不能完成的任务。

微型机械与电子技术紧密结合,将使种类繁多的微型器件问世,这些微器件采用大批量集成制造,价格低廉,将广泛地应用于人类生活众多领域。

可以预料,在本世纪内,微型机械将逐步从实验室走向适用化,对工农业、信息、环境、生物医疗、空间、国防等领域的发展将产生重大影响。

微细机械加工技术是微型机械技术领域的一个非常重要而又非常活跃的技术领域,其发展不仅可带动许多相关学科的发展,更是与国家科技发展、经济和国防建设息息相关。

微型机械加工技术的发展有着巨大的产业化应用前景。

二、国外发展现状1959年,RichardPFeynman(1965年诺贝尔物理奖获得者)就提出了微型机械的设想。

1962年第一个硅微型压力传感器问世,气候开发出尺寸为50~500μm的齿轮、齿轮泵、气动涡轮及联接件等微机械。

1965年,斯坦福大学研制出硅脑电极探针,后来又在扫描隧道显微镜、微型传感器方面取得成功。

1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~12μm的利用硅微型静电机,显示出利用硅微加工工艺制造小可动结构并与集成电路兼容以制造微小系统的潜力。

微型机械在国外已受到政府部门、企业界、高等学校与研究机构的高度重视。

美国MIT、Berkeley、Stanford\A T&T和的15名科学家在上世纪八十年代末提出"小机器、大机遇:关于新兴领域--微动力学的报告"的国家建议书,声称"由于微动力学(微系统)在美国的紧迫性,应在这样一个新的重要技术领域与其他国家的竞争中走在前面",建议中央财政预支费用为五年5000万美元,得到美国领导机构重视,连续大力投资,并把航空航天、信息和MEMS作为科技发展的三大重点。

美国宇航局投资1亿美元着手研制"发现号微型卫星",美国国家科学基金会把MEMS作为一个新崛起的研究领域制定了资助微型电子机械系统的研究的计划,从1998年开始,资助MIT,加州大学等8所大学和贝尔实验室从事这一领域的研究与开发,年资助额从100万、200万加到1993年的500万美元。

1994年发布的《美国国防部技术计划》报告,把MEMS列为关键技术项目。

美国国防部高级研究计划局积极领导和支持MEMS的研究和军事应用,现已建成一条MEMS标准工艺线以促进新型元件/装置的研究与开发。

美国工业主要致力于传感器、位移传感器、应变仪和加速度表等传感器有关领域的研究。

很多机构参加了微型机械系统的研究,如康奈尔大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、密执安大学、威斯康星大学、老伦兹得莫尔国家研究等。

加州大学伯克利传感器和执行器中心(BSAC)得到国防部和十几家公司资助1500万元后,建立了1115m2研究开发MEMS的超净实验室。

日本通产省1991年开始启动一项为期10年、耗资250亿日元的微型大型研究计划,研制两台样机,一台用于医疗、进入人体进行诊断和微型手术,另一台用于工业,对飞机发动机和原子能设备的微小裂纹实施维修。

该计划有筑波大学、东京工业大学、东北大学、早稻田大学和富士通研究所等几十家单位参加。

欧洲工业发达国家也相继对微型系统的研究开发进行了重点投资,德国自1988年开始微加工十年计划项目,其科技部于1990~1993年拨款4万马克支持"微系统计划"研究,并把微系统列为本世纪初科技发展的重点,德国首创的LIGA工艺,为MEMS的发展提供了新的技术手段,并已成为三维结构制作的优选工艺。

法国1993年启动的7000万法郎的"微系统与技术"项目。

欧共体组成"多功能微系统研究网络NEXUS",联合协调46个研究所的研究。

瑞士在其传统的钟表制造行业和小型精密机械工业的基础上也投入了MEMS的开发工作,1992年投资为1000万美元。

英国政府也制订了纳米科学计划。

在机械、光学、电子学等领域列出8个项目进行研究与开发。

为了加强欧洲开发MEMS的力量,一些欧洲公司已组成MEMS开发集团。

目前已有大量的微型机械或微型系统被研究出来,例如:尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红血球,尺寸为7mm×7mm×2mm的微型泵流量可达250μl/min能开动的汽车,在磁场中飞行的机器蝴蝶,以及集微型速度计、微型陀螺和信号处理系统为一体的微型惯性组合(MIMU)。

德国创造了LIGA工艺,制成了悬臂梁、执行机构以及微型泵、微型喷嘴、湿度、流量传感器以及多种光学器件。

美国加州理工学院在飞机翼面粘上相当数量的1mm 的微梁,控制其弯曲角度以影响飞机的空气动力学特性。

美国大批量生产的硅加速度计把微型传感器(机械部分)和集成电路(电信号源、放大器、信号处理和正检正电路等)一起集成在硅片上3mm×3mm的范围内。

日本研制的数厘米见方的微型车床可加工精度达1.5μm 的微细轴。

三、国内现状我国在科技部、国家自然基金委,教育部和总装备部的资助下,一直在跟踪国外的微型机械研究,积极开展MEMS的研究。

现有的微电子设备和同步加速器为微系统提供了基本条件,微细驱动器和微型机器人的开发早已列入国家863高技术计划及攀登计划B中。

已有近40个研究小组,取得了以下一些研究成果。

广东工业大学与日本筑波大学合作,开展了生物和医用微型机器人的研究,已研制出一维、二维联动压电陶瓷驱动器,其位移范围为10μm×10μm;位移分辨率为0.01μm,精度为0.1μm,正在研制6自由度微型机器人;长春光学精密机器研究所研制出直径为Φ3mm的压电电机、电磁电机、微测试仪器和微操作系统。

上海冶金研究所研制出了微电机、多晶硅梁结构、微泵与阀。

上海交通大学研制出Φ2mm 的电磁电机,南开大学开展了微型机器人控制技术的研究等。

我国有很多机构对多种微型机械加工的方法开展了相应的研究,已奠定了一定的加工基础,能进行硅平面加工和体硅加工、LIGA加工、微细电火花加工及立体光刻造型法加工等。

四、技术发展趋势微型机械加工技术的发展刚刚经历了十几年,在加工技术不断发展的同时发展了一批微小器件和系统,显示了巨大生命力。

作为大批量生产的微型机械产品,将以其价格低廉和优良性能赢得市场,在生物工程、化学、微分析、光学、国防、航天、工业控制、医疗、通讯及信息处理、农业和家庭服务等领域有着潜在的巨大应用前景。

当前,作为大批量生产的微型机械产品如微型压力传感器、微细加速度计和喷墨打印头已经占领了巨大市场。

目前市场上以流体调节与控制的微机电系统为主,其次为压力传感器和惯性传感器。

1995年全球微型机械的销售额为15亿美元,有人预计到2002年,相关产品值将达到400亿美元。

显然微型机械及其加工技术有着巨大的市场和经济效益。

微型机械是一门交叉科学,和它相关的每一技术的发展都会促使微型机械的发展。

随着微电子学、材料学、信息学等的不断发展,微型机械具备了更好的发展基础。

由于其巨大的应用前景和经济效益以及政府、企业的重视,微型机械发展必将有更大的飞跃。

新原理、新功能、新结构体系的微传感器、微执行器和系统将不断出现,并可嵌入大的机械设备,提高自动化和智能水平。

微型机械加工技术作为微型机械的最关键技术,也必将有一个大的发展。

硅加工、LIGA 加工和准LIGA加工正向着更复杂、更高深度适合各种要求的材料特性和表面特性的微结构以及制作不同材料特别是功能材料微结构、更易于与电路集成的方向发展,多种加工技术结合也是其重要方向。

微型机械在设计方面正向着进行结构和工艺设计的同时实现器件和系统的特性分析和评价的设计系统的实现方向发展,引入虚拟现实技术。

我国在微型加工技术发展的优先发展领域是生物学、环境监控、航空航天、工业与国防等领域,建设好几个有世界先进水平的微型机械研究开发基地,同时亦重视微观尺度上的新物理现象和新效应的研究,加速我国微型机械的研究与开发,迎接二十一世纪技术与产业革命的挑战。

五、关键技术微型机械是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域,面临许多课题,涉及许多关键技术。

当一个系统的特征尺寸达到微米级和纳米级时,将会产生许多新的科学问题。

例如随着尺寸的减少,表面积与体积之比增加,表面力学、表面物理效应将起主导作用,传统的设计和分析方法将不再适用。

为摩擦学、微热力这等问题在微系统中将至关重要。

微系统尺度效应研究将有助于微系统的创新。

微型机械不是传统机械直接微型化,它远超出了传统机械的概念和范畴。

微型机械在尺度效应、结构、材料、制造方法和工作原理等方面,都与传统机械截然不同。

微系统的尺度效应、物理特性研究、设计、制造和测试研究是微系统领域的重要研究内容。

在微系统的研究工作方面,一些国内外研究机构已在微小型化尺寸效应,微细加工工艺、微型机械材料和微型结构件、微型传感器、微型执行器、微型机构测量技术、微量流体控制和微系统集成控制以及应用等方面取得不同程度的阶段性成果。

微型机械加工技术是微型机械发展的关键基础技术,其中包括微型机械设计微细加工技术、微型机械组装和封装技术、为系统的表征和测量技术及微系统集成技术。

六、前沿关键技术1、微系统设计技术主要是微结构设计数据库、有限元和边界分析、CAD/CAM仿真和拟实技术、微系统建模等,微小型化的尺寸效应和微小型理论基础研究也是设计研究不可缺少的课题,如:力的尺寸效应、微结构表面效应、微观摩擦机理、热传导、误差效应和微构件材料性能等。

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